Live Cell Imaging микротрубочек цитоскелет и микромеханические манипуляции Arabidopsis стрелять Apical Meristem

Растительные клетки окружены внеклеточной матрицей полисахаридов и гликопротеинов, которая механически напоминает волокно усиленного композитного материала, способного динамически изменять свои^{механические свойства 1.} Рост растительных клеток обусловлен поглощением воды в клетку, что приводит к сопутствующего наращиванию напряженных сил на клеточной стенке. В ответ на такие силы, изменения в физическом состоянии клеточной стенки позволяет расширение клеток. Клетки с первичными стенками способны претерпевать быстрый рост по сравнению со вторичной клеточной стеной, содержащей клетки, главным образом из-за различий в химическом составе полисахаридов внутри. Первичные клетки стенки состоят из целлюлозы, гемичеллозы и пектина в дополнение к гликопротеинам, и отсутствие лигнина, компонент, который присутствует во вторичной клеточной^{стенке 2}. Целлюлоза, глюкозный полимер, связанный β-1,4 связей, является основным компонентом клеточных стенок. Он организован в фибрилляльные структуры, которые способны выдерживать высокие напряженные силы, опытные во время роста клеток^3. Помимо выдержив напряженные силы, механическое усиление по преференциальному направлению приводит к тургорному расширению вдоль оси перпендикулярно чистой ориентации микрофилибры целлюлозы. На организацию целлюлозных микрофиллятов влияет кортикальный цитоскелет микротрубочек, так как они направляют направленное движение целлюлозно-синтезующих комплексов, расположенных на плазменной^{мембране 4.} Таким образом, мониторинг организации корковых микротрубочек с использованием микротрубочек, связанных с белком или тубулином, слитым с флуоресцентной молекулой, служит прокси для наблюдения за чрезмерной структурой целлюлозы в клетках растений.

Узор коркового микротрубокона цитоскелет находится под контролем клеток и ткани морфологии производных механических сил. Кортикальная организация микротрубочек не имеет какой-либо преференциальной организации с течением времени в клетках, расположенных на вершине SAM, в то время как клетки на периферии и граница между SAM и возникающим органом имеют стабильный, высокоорганизованный надклеточный массив корковых микротрубочек⁵. Было разработано несколько подходов к физическому возмущению механического состояния клеток. Изменения осмотического статуса, а также лечение фармакологическими и энзиматических соединений, которые влияют на жесткость клеточной стенки может привести к последующим изменениям в напряженных сил, с которыми^{сталкиваются клетки 6,7}. Использование приспособлений, которые позволяют постепенное увеличение сжатых сил, с которыми сталкиваются ткани является еще одной альтернативой⁸. Было также показано, что применение центробежных сил влияет на механические силы без физического контакта с клетками^9. Тем не менее, наиболее широко используемые средства изменения направленных сил в группе клеток воспользоваться тем, что все эпидермальные клетки находятся под напряжением и физической абляции клеток позволит устранить тургорное давление локально, а также нарушение клетки к клетке адгезии, тем самым изменяя напряженные силы, с которыми сталкиваются соседние клетки. Это выполняется либо путем ориентации мощных импульсных ультрафиолетовых лазеров или с помощью тонкой иглы.

Здесь мы подробно о процессе визуализации и оценки поведения корковых микротрубочек для механического возмущения на SAM.